| 【中文题名】 | 土壤蓄冷与耦合热泵地下埋管结构及运行模式优化 |
| 【英文题名】 | Underground Heat Exchanger Form and System Operation Mode Optimization of the Integrated Soil Cool Thermal Storage and Ground-Coupled Heat Pump System |
| 【学科专业】 | 供热、供燃气、通风及空调工程 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-3-13 |
| 【中关键词】 | 土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统,取热特性,运行模式,埋管布置形式,, |
| 【英关键词】 | integrated soil cool thermal storage and ground-couple heat pump system,heat extraction performance,operation mode,pipe collocation form, |
| 【分类导航】 | 工业技术>建筑科学>房屋建筑设备>空气调节、采暖、通风及其设备>空气调节>空气调节制冷技术 |
| 【论文摘要】 |
土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统在保留了传统土壤源热泵系统利用地热作为低位热源,具有节能、环保的优点的基础上,引入蓄冷技术,夏季在电力低谷时段向土壤蓄存冷量,以供白天电力高峰时段空调使用,从而实现了平衡电网峰谷负荷,削峰填谷,缓解电力供应紧张的局面的目的。是一种适用于夏季空调负荷为主、冬季采暖负荷为辅的亚热带地区的全新的空调系统形式。该系统将蓄冷技术和土壤耦合热泵技术有机的结合在一起,各取所长,互补其短,是一项满足21世纪空调技术可持续发展要求的新技术。
本文通过理论分析,在能量平衡方程的基础上建立了土壤蓄冷与土壤耦合热泵集成系统地下垂直U型埋管换热器管束内、外层盘管在冬季取热工况的数学模型。通过数值模拟,分析了埋管间距、管内流体流量、流体入口温度、土壤初始温度、埋管深度、埋管管材、土壤特性等因素对地下埋管换热器冬季取热性能的影响。为地下埋管换热器结构的优化设计和系统运行模式的分析提供了理论支持与技术储备。
结合埋管间距对夏季蓄冷、释冷工况的影响,综合考虑了埋管间距对冬夏季换热特性的影响,分析了几种不同集成系统地下埋管管束的布置形式的换热情况和适用条件。并给出了不同埋管布置形式下,埋管... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
4-5 |
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Abstract |
5-9 |
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第1章 绪论 |
9-19 |
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1.1 课题研究的背景 |
9-13 |
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1.2 国内外研究现状及分析 |
13-18 |
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1.2.1 国外研究现状 |
13-14 |
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1.2.2 国内研究现状 |
14-15 |
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1.2.3 埋管换热器的传热模型的研究 |
15-17 |
|
1.2.4 地下埋管的铺设形式 |
17-18 |
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1.3 本课题主要研究的内容 |
18-19 |
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第2章 地下埋管换热器冬季换热过程的理论分析 |
19-35 |
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2.1 地下埋管换热器冬季传热过程分析 |
19-20 |
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2.2 地下埋管换热器传热过程物理模型 |
20-23 |
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2.2.1 物理模型的建立 |
20-22 |
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2.2.2 等效单管的当量直径及参数修正 |
22-23 |
|
2.3 地下埋管换热器传热过程数学模型 |
23-27 |
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2.3.1 冬季运行时埋管换热器传热过程数学模型 |
24-26 |
|
2.3.2 系统停机时的数学模型 |
26 |
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2.3.3 其余物理量的计算 |
26-27 |
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2.4 数学模型的数值求解 |
27-32 |
|
2.4.1 内层盘管传热过程的数值求解 |
27-30 |
|
2.4.2 外层盘管传热过程的数值求解 |
30-32 |
|
2.5 输入参数的确定 |
32-33 |
|
2.6 模拟计算程序流程 |
33 |
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2.7 本章小结 |
33-35 |
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第3章 土壤取热工况特性的研究 |
35-56 |
|
3.1 概述 |
35 |
|
3.2 埋管间距对系统取热特性的影响 |
35-38 |
|
3.3 管内流体流量对系统取热特性的影响 |
38-40 |
|
3.4 流体入口温度对系统取热特性的影响 |
40-43 |
|
3.5 土壤温度对系统取热特性的影响 |
43-45 |
|
3.6 盘管埋深对系统取热特性的影响 |
45-48 |
|
3.7 管材对系统取热特性的影响 |
48-50 |
|
3.8 土壤物性参数对系统取热特性的影响 |
50-54 |
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3.8.1 土壤类型对系统取热特性的影响 |
51-52 |
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3.8.2 土壤含湿量对系统取热特性的影响 |
52-54 |
|
3.9 本章小结 |
54-56 |
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第4章 地下埋管结构及布置方式优化 |
56-72 |
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4.1 不同地温及冬夏负荷比下埋管布置形式的选择 |
56-65 |
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4.1.1 集成系统地下埋管换热器布置形式的提出 |
56-57 |
|
4.1.2 地下埋管换热器布置形式优化 |
57-65 |
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4.2 管束间间距的确定 |
65-68 |
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4.3 地下埋管的连接 |
68-70 |
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4.4 本章小结 |
70-72 |
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第5章 系统运行模式分析 |
72-82 |
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5.1 间歇运行对地温的影响 |
72-74 |
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5.2 过渡季运行模式分析 |
74-80 |
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5.2.1 秋季运行模式分析 |
75-79 |
|
5.2.2 春季停机对地温的影响 |
79-80 |
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5.3 本章小结 |
80-82 |
|
结论 |
82-84 |
|
参考文献 |
84-88 |
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攻读学位期间发表的学术论文 |
88-90 |
|
致谢 |
90 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.125554 |
